APP para promoción del patrimonio cultural de la UTP sobre Android aplicando realidad aumentada

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(1)APP PARA PROMOCIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL DE LA UTP SOBRE ANDROID APLICANDO REALIDAD AUMENTADA. JHON EDISON RIASCOS RUBIO JUAN SEBASTIAN SUCERQUIA SANCHEZ. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, FÍSICA, Y CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN PEREIRA 2014.

(2) APP PARA PROMOCIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL DE LA UTP SOBRE ANDROID APLICANDO REALIDAD AUMENTADA. JHON EDISON RIASCOS RUBIO JUAN SEBASTIAN SUCERQUIA SANCHEZ. PROYECTO DE GRADO. CARLOS AUGUSTO MENESES DIRECTOR. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, FÍSICA, Y CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN PEREIRA 2014.

(3) Nota de aceptación __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________. __________________________________ Firma del Jurado. __________________________________ Firma del Jurado. __________________________________ Firma del Jurado. __________________________ Ciudad y Fecha, (DD/MM/AAAA).

(4) DEDICATORIA Dedico este trabajo de grado a todas las personas que con su corazón, amistad y solidaridad me apoyaron en esta etapa de mi vida. A mis padres que demostraron que el trabajo duro y la honestidad son herramientas poderosas, que nunca deben perderse. A mi querida esposa Erika Leandra Muñoz Zapata por ser la fuerza vital que impulsa el motor de mi corazón y de mis pensamientos. Mi gran apoyo, y día a día me lo demuestra en la nobleza de cada uno de sus actos. A mis compañeros y amigos de trabajo y universidad, sin su apoyo esto no sería posible, son personas muy valiosas que me brindaron su afecto y desvelos para subir este pequeño pero a la vez gran escalón, en esta escalera que llamamos vida.. Juan Sebastián Sucerquia Sánchez.

(5) DEDICATORIA Culminando esta etapa de mi vida dedico el presente trabajo a las personas que siempre han estado en todo momento de mi vida. Agradezco infinitamente a mi madre Doris Rubio Tovar siendo ella la persona que día a día me motivo con frases y gestos de superación brindándome el afecto y cariño necesario para no desfallecer. Doy gracias a mi padre José Ancizar Riascos Camacho el cual siempre ha estado para verme caer y levantarme, ayudándome a levantar, demostrado estar orgulloso y dispuesto a colaborar extendiendo su mano en los momentos difíciles. Agradezco a Dios haber permitido culminar mis estudios en compañía de mi hermano Víctor Alfonso Riascos Rubio siendo el modelo de superación y lucha, enseñándome que por más percances que existan siempre existirá una solución.. Jhon Edison Riascos Rubio.

(6) AGRADECIMIENTOS. A Dios por llenarnos de fortaleza, sabiduría y amor para afrontar día tras día, las diferentes situaciones difíciles y obstáculos que se nos presentaron a lo largo de nuestra carrera y que logramos enfrentar con éxito y entereza permitiéndonos llegar a esta instancia con la frente en alto. A nuestras familias por su apoyo incondicional, la calidad humana con la que nos educaron y las bendiciones que dejaron caer sobre nosotros para culminar con éxito nuestra etapa universitaria. A la Universidad Tecnológica de Pereira y a su plantel educativo que nos formó para ser grandes profesionales, de emprendimiento y talento humano de clase mundial. Al Ing. Carlos Augusto Meneses por su orientación y asesoría en el desarrollo y finalización de este trabajo de grado. Al Ing. Juan Sebastián Duque, por su colaboración en la fase de implementación y por la calidad humana y profesional de todo un egresado de la Universidad Tecnológica de Pereira. A este equipo de trabajo que se mantuvo firme durante las adversidades y lucho por lograr este sueño..

(7) TABLA DE CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN .....................................................................................................6 1.. Capítulo I. GENERALIDADES ...........................................................................7 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO ...........................................................................7 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................7 1.3 JUSTIFICACIÓN.............................................................................................9 1.4 OBJETIVOS..................................................................................................11 1.4.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................11 1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................11. 2.. Capítulo II. ESTADO DEL ARTE .....................................................................13 2.1 MARCO CONCEPTUAL ...............................................................................13 2.2 MARCO REFERENCIAL ..............................................................................17 2.3 MARCO TEORICO .......................................................................................23 2.3.1 Dispositivos móviles ...............................................................................23 2.3.2 Sistema Operativo Android .....................................................................27 2.3.3 Realidad aumentada ..............................................................................37 2.3.4 Estrategia de desarrollo de aplicaciones móviles ...................................49 2.3.5 Métodos aplicados al desarrollo de aplicaciones móviles ......................52 2.3.6 Desarrollo Rápido de aplicaciones RAD.................................................53 2.3.7 Desarrollo con Vuforia ............................................................................58 2.3.8 Patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira ...............76. 3.. Capítulo III. PROPUESTA ...............................................................................91 3.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ..........................................................91 3.2 ANÁLISIS......................................................................................................92 3.2.1 Identificación de Requerimientos............................................................92 3.2.2 Casos de Uso de Cliente Móvil ..............................................................94 3.3 IMPLEMENTACIÓN .....................................................................................98 3.3.1 Creación de Base de Datos de Imágenes Objetivo (Image Target) .......98 3.3.2 Creación de proyecto Unity .................................................................. 107.

(8) 3.3.3 Cargue de aplicación para plataforma Android .................................... 118 4.. Capítulo IV. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO ................................. 122 4.1 Conclusiones .............................................................................................. 122 4.2 Trabajo Futuro ............................................................................................ 123. 5.. Capítulo V. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................... 126. ANEXOS .............................................................................................................. 130.

(9) LISTADO DE TABLAS. Tabla 1. Reconocimiento de Imágenes ..................................................................68 Tabla 2. Reconocimiento de imagen recortada......................................................69 Tabla 3. Patrones repetitivos .................................................................................70 Tabla 4. Requerimientos Funcionales Cliente Móvil ..............................................93 Tabla 5. Requerimientos No Funcionales ..............................................................93 Tabla 6. Especificación Caso de Uso Activar Cámara ...........................................95 Tabla 7. Especificación Caso de Uso Rastrear Imagen .........................................95 Tabla 8. Especificación Caso de Uso Obtener Información ...................................96 Tabla 9. Especificación Caso de Uso Reconocer Imagen .....................................96 Tabla 10. Especificación Caso de Uso Convertir Imagen ......................................97 Tabla 11. Especificación Caso de Uso Mostrar Vista RA.......................................97 Tabla 12. Especificación Caso de Uso Desplegar Información ..............................98.

(10) LISTADO DE ILUSTRACIONES. Ilustración 1. Dispositivo Móvil ...............................................................................24 Ilustración 2.Teléfonos Inteligentes........................................................................26 Ilustración 3.Tabletas. ............................................................................................26 Ilustración 4.Logo Android. ....................................................................................27 Ilustración 5. Diagrama Arquitectura Android.........................................................29 Ilustración 6. Pila de actividades Android...............................................................33 Ilustración 7. Ciclo de vida de una actividad. .........................................................37 Ilustración 8. Ejemplo Realidad Aumentada. .........................................................37 Ilustración 9. Realidad Aumentada, una nueva lente para ver el mundo. ..............39 Ilustración 10. Tareas principales RA. ...................................................................40 Ilustración 11. Ejemplo Metaio Books. ...................................................................47 Ilustración 12. Medical AR. ....................................................................................47 Ilustración 13. CKEditor. ........................................................................................48 Ilustración 14. Proceso de desarrollo con Vuforia ..................................................59 Ilustración 15. Calificación de imagen ....................................................................64 Ilustración 16. Rating reconocimiento de imagen ..................................................66 Ilustración 17. Imagen de prueba...........................................................................66 Ilustración 18. Diagrama de flujo de datos del SDK Vuforia en un entorno de aplicación ...............................................................................................................74 Ilustración 19. Marca UTP......................................................................................76 Ilustración 20. Jardín Botánico. ..............................................................................77 Ilustración 21. Observatorio Astronómico. .............................................................78 Ilustración 22. Prometeo. .......................................................................................79 Ilustración 23. Escultura la Rebeca. .......................................................................80 Ilustración 24. Escultura Adolescente. ...................................................................81 Ilustración 25. Mosaico y mural..............................................................................82 Ilustración 26. Mural Evolución. .............................................................................82 Ilustración 27. Escultura Jorge Roa Martínez. .......................................................83 Ilustración 28. Escultura Jorge Roa Martínez. .......................................................83 Ilustración 29. Mosaico Guaducto. .........................................................................84 Ilustración 30. Mural Historia de la Medicina..........................................................84 Ilustración 31. Mural edificio Bellas Artes...............................................................85 Ilustración 32. Péndulo de Foucault. ......................................................................85 Ilustración 33. Diagrama de Caso de Uso de Cliente Móvil ...................................94 Ilustración 34. Ingreso a Cuenta Vuforia ................................................................99 Ilustración 35. Ingreso de usuario y password. ......................................................99.

(11) Ilustración 36. Pasos para creación de base de datos. ........................................ 100 Ilustración 37. Creación de Base de Datos .......................................................... 100 Ilustración 38. Base de Datos Creada. ................................................................ 101 Ilustración 39. Cargue de Imagen a Base de Datos ............................................. 101 Ilustración 40.Adicionar Nueva Imagen a la Base de Datos ................................ 102 Ilustración 41. Imagen Cargada en Base de Datos .............................................. 103 Ilustración 42. Calificación Imagen cargada......................................................... 104 Ilustración 43. Análisis Calificación de imagen cargada....................................... 105 Ilustración 44. Selección de Imagen para descarga ............................................ 106 Ilustración 45. Selección de extensión para imagen a descargar. ....................... 106 Ilustración 46. Imagen descargada con extensión Unity. ..................................... 107 Ilustración 47. Página de Unity 3D ....................................................................... 107 Ilustración 48. Descarga Package Unity Extension for Android. .......................... 108 Ilustración 49. Creación de Nuevo proyecto. ....................................................... 109 Ilustración 50. Selección de paquete Vuforia Unity. ............................................ 109 Ilustración 51. Creación de escenario de trabajo. ................................................ 110 Ilustración 52. Adición de cámara de realidad aumentada................................... 111 Ilustración 53. Ingreso de imagen y ubicación de cámara RA. ............................ 111 Ilustración 54. Importar Imagen Modelo descargada de la BD. ........................... 112 Ilustración 55. Cargar Imagen modelo. ................................................................ 113 Ilustración 56. Cargue de Imagen en Image Target. ............................................ 114 Ilustración 57. Selección de Imagen RA. ............................................................. 115 Ilustración 58. Ubicación y referencia de la imagen RA sobre Image Target. ...... 116 Ilustración 59. Script Touch_Indicadores. ............................................................ 117 Ilustración 60. Selección de ficha técnica para visualización. .............................. 118 Ilustración 61. Cargue de proyecto a plataforma Android. ................................... 119 Ilustración 62. Selección de proyecto Unity. ........................................................ 119 Ilustración 63. Opciones de Configuración del .apk ............................................. 120 Ilustración 64. Compilación de aplicación para plataforma Android. .................... 120. LISTADO DE ANEXOS. Anexo 1. Fotografía Prometeo para pruebas con app realidad aumentada ......... 130 Anexo 2. Fotografía Adolescente para pruebas con app realidad aumentada..... 131 Anexo 3. Fotografía Tumba para pruebas con app realidad aumentada. ............ 132 Anexo 4. Imagen Escudo de la UTP para pruebas app realidad aumentada. ..... 132.

(12) RESUMEN El desconocimiento del patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira y la mirada indiferente de las nuevas generaciones, está debilitando el vínculo entre el presente y el pasado, que se conserva a través de la majestuosidad y el conocimiento de las obras de arte, los escenarios culturales y los hermosos paisajes que rodean el campus universitario, este proyecto pretende conservar y preservar su valor a través del diseño y desarrollo de una aplicación para dispositivos móviles que utilicen sistema operativo Android, empleando la tecnología de realidad aumentada (RA) para mantener su memoria histórica. A través de este tipo de aprendizaje interactivo y gracias al creciente uso de dispositivos móviles inteligentes, es posible alinear dinámicamente una obra de arte real con un objeto virtual, y de esta manera invitar a la población en general a hacer partícipe de la extraordinaria belleza que envuelve a la Universidad Tecnológica de Pereira.. Palabras clave: realidad aumentada, patrimonio cultural, android, software, dispositivo móvil. ABSTRACT The ignorance of the cultural heritage of the Universidad Tecnológica de Pereira and the indifferent gaze of the new generations, weakening the link between the present and the past, preserved by the majesty and knowledge of the works of art, scenarios cultural and beautiful scenery surrounding the campus, this project aims to conserve and preserve its value through the design and development of an application for mobile devices using Android operating system, using augmented reality technology (AR) to keep your memory historical. Through this type of interactive learning and thanks to the increasing use of smart mobile devices, it is possible to dynamically align a real work of art with a virtual. 4.

(13) object, and thus invite the general population to involve the extraordinary beauty surrounds the Universidad Tecnológica de Pereira. Keywords: augmented reality, cultural heritage, android, software, mobile device.. 5.

(14) INTRODUCCIÓN. Uno de los principales objetivos de este proyecto es implementar la tecnología de Realidad Aumentada para dispositivos móviles, para promover el patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira, de una manera dinámica, sencilla y práctica. Con el apoyo de este tipo de herramientas informáticas, enfocadas a ampliar la perspectiva del mundo real, usando dispositivos móviles que cada vez acaparan el mercado y evolucionan de una manera impresionante. Presentando imágenes virtuales que trascienden la percepción del ojo humano y revelan un universo nuevo por descubrir. Al implementar este tipo de tecnología, lo que se pretende es ampliar la información básica o casi desconocida que se tiene acerca de los principales escenarios culturales, que embellecen los senderos y corredores de esta gran institución educativa y que permitirán que ese valor histórico no se pierda con el paso del tiempo, permitiendo que el desconocimiento y la falta de interés nos aleje de la experiencia de convertirnos en parte de la historia, los pedazos de historia que son parte de los cimientos sobre los cuales se construyó la Universidad Tecnológica de Pereira. La elaboración del presente trabajo de grado se divide en los siguientes capítulos, donde se recorren los temas teóricos y la propuesta de implementación: .   . En el Capítulo 1 se describen las generalidades del proyecto, como lo son el nombre del proyecto, el planteamiento del problema, la justificación y los objetivos. En el Capítulo 2 se describe la producción académica del proyecto, su marco conceptual, marco referencial y marco teórico. En el Capítulo 3 se describe la propuesta e implementación de la aplicación, los requerimientos y especificaciones funcionales. En el Capítulo 4 se presentan las conclusiones surgidas de este trabajo y las proyecciones de Trabajo Futuro que pueden surgir de los resultados obtenidos. 6.

(15) 1. Capítulo I. GENERALIDADES. 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO App para promoción del patrimonio cultural de la UTP sobre android aplicando realidad aumentada.. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. La conservación y el respeto por las colecciones arqueológicas, la majestuosidad de los paisajes culturales que enriquecen la percepción humana de la belleza, el espíritu feroz de cada artista, los senderos cargados de historia, la vida misma en un pequeño espacio boscoso, son la muestra de energía vital que fortalece los cimientos de la Universidad Tecnológica de Pereira.. La falta de información concreta y especifica de estos espacios culturales y la indiferencia que dejan a su paso miles de entes pensantes, retrasan la preservación de este maravilloso legado.. Gracias al desbordamiento científico de los últimos años, es posible potencializar ese atractivo cultural y envolver nuevamente a la sociedad en un manto de historia y de pensamientos ancestrales, que enaltezca su esencia y trasciendan la formación académica.. Con la aparición de nuevas tecnologías, surgen nuevas estrategias para promover el patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira de una manera más eficiente. Teniendo en cuenta que es un referente histórico de la educación superior en la región desde 1961, y que ha demostrado un ritmo acelerado de expansión no sólo en calidad sino también en espacio físico, es necesario 7.

(16) impulsar su riqueza cultural de una manera sencilla y didáctica que permita enriquecer su valor y el de los escenarios arqueológicos que le rodean.. Actualmente falta promoción de ese atractivo cultural, y gracias a la apropiación de nuevas redes vitales de información que permite la vinculación de la tecnología de realidad aumentada y su aplicación en dispositivos asegurar la interacción de. móviles, es posible. escenarios reales y virtuales, transformando la. visualización tradicional y complementando el valor patrimonial a través del enriquecimiento conceptual que se produce al añadir elementos a la visión real del objeto cultural. Para dar solución al desconocimiento del patrimonio cultural de la UTP el problema a resolver es analizar la viabilidad de diseñar y desarrollar una APP para dispositivos móviles que utilicen S.O. Android empleando Realidad Aumentada, para la promoción del patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira.. 8.

(17) 1.3 JUSTIFICACIÓN. Con el presente proyecto se pretende mejorar la perspectiva tradicional que se tiene acerca del patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira mediante el uso de la tecnología de Realidad Aumentada utilizando como medio de comunicación dispositivos móviles. A medida que se avanza en el diseño de esta tecnología que permite la combinación de escenarios reales y virtuales, se enriquece la historia misma al tiempo que se revelan hechos o datos que permiten al usuario acceder a un conocimiento más amplio que trasciende un poco el marco académico en el cual se fundamenta de una forma más sencilla, lúdica y que en ocasiones no se encuentra disponible de manera inmediata.. Idealmente el usuario percibe un ambiente mixto donde la realidad del entorno y la generada por el dispositivo. móvil se transforman en una única realidad, que. permite incluir información adicional que no se podría intuir directamente.. La Realidad Aumentada brinda la experiencia de capturar la atención del usuario y trata de integrarlo a un mundo simulado mejorando el espacio real que lo rodea, incluyendo etiquetas, gráficos, notas que enriquecen la realidad y le dan al usuario la visión de un entorno cercano a lo cotidiano.. Con esta aplicación, se puede fortalecer la práctica en el diseño y desarrollo de nuevas tecnologías, a medida que se profundiza y se experimenta en el campo de la aplicación de tecnología en el ámbito cultural.. Con el paso del tiempo, expandir esta estrategia y promover el patrimonio cultural de un municipio o departamento, y al mismo tiempo fortalecer económicamente el turismo. gracias. a la dinámica de la aplicación y a la facilidad de su uso, 9.

(18) otorgando la posibilidad de etiquetar, de incluir atributos en distintos objetos e imágenes aprovechando eficientemente los recursos lógicos de dispositivos móviles inteligentes, hará de las visitas turísticas una experiencia divertida e interactiva, que será de gran valor para el viajero.. 10.

(19) 1.4 OBJETIVOS. 1.4.1 OBJETIVO GENERAL Desarrollar una APP para promoción del patrimonio cultural de la UTP sobre android aplicando realidad aumentada.. 1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS . Recopilar información del patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira.. . Hacer un análisis de requerimientos de la aplicación.. . Diseñar el modelo de la aplicación.. . Desarrollar la aplicación sobre dispositivos móviles.. 11.

(20) 12.

(21) 2. Capítulo II. ESTADO DEL ARTE. 2.1 MARCO CONCEPTUAL APP´s: El término app es una abreviatura de la palabra en inglés application. Es decir, una app es un programa. Pero con unas características especiales: Se refieren sobre todo a aplicaciones destinadas a tablets (como el iPad o equipos Android) o a teléfonos del tipo smartphone (como el iPhone o el Samsung Galaxy). Suelen ser más dinámicas que los programas tradicionales. Algunas dependen de Internet. para funcionar. Por ejemplo las asociadas a Facebook o Twitter. O. las de noticias o el estado del. tiempo. [1].. API (Application Programming Interface): es el conjunto de funciones y procedimientos (o métodos, en la programación orientada a objetos) que ofrece cierta biblioteca para ser utilizado por otro software como una capa de abstracción. Son usadas generalmente en las bibliotecas. [2]. Intents: es una descripción abstracta de una operación a ser realizada. Proporciona una facilidad para realizar finales de tiempo de ejecución de la unión entre el código en diferentes aplicaciones. Su uso más importante es en el lanzamiento de las actividades, en las que se puede considerar como el nexo de unión entre las actividades. Se trata básicamente de una estructura de datos pasiva sosteniendo una descripción abstracta de una acción a realizar. [3].. Patrimonio cultural: ("patrimonio nacional" o simplemente "patrimonio") es el legado de artefactos físicos (bienes culturales) y los atributos intangibles de un grupo o sociedad que se heredan de generación en generación, mantenidos en el presente y otorgados por el beneficio de las generaciones futuras. El patrimonio 13.

(22) cultural incluye la cultura tangible (por ejemplo, edificios, monumentos, paisajes, libros, obras de arte y artefactos), la cultura intangible (como el folclore, las tradiciones, el idioma y el conocimiento), y el patrimonio natural (incluida culturalmente significativos paisajes y la biodiversidad). [4].. SDK: Un kit de desarrollo de software herramientas. de desarrollo. de. es generalmente un conjunto de software que. le. permite. al programador crear aplicaciones para un sistema concreto, por ejemplo ciertos paquetes. de software, frameworks,. plataformas. de hardware, computadoras, videoconsolas, sistemas operativos, etc. Es algo tan sencillo como una interfaz de programación de aplicaciones o API (del inglés application. programing. interface). creada. para. permitir. el. uso. de. cierto lenguaje de programación, o puede, también, incluir hardware sofisticado para comunicarse con un determinado sistema embebido. Las herramientas más comunes incluyen soporte para la detección de errores de programación como un entorno de desarrollo integrado o IDE (del inglés Integrated Development Environment) y otras utilidades. Los SDK frecuentemente incluyen, también, códigos de ejemplo y notas técnicas de soporte u otra documentación de soporte para ayudar a clarificar ciertos puntos del material de referencia primario. [5].  . Software: Es la suma total de los programas de computadora, procedimientos, reglas, la documentación asociada y los datos que pertenecen a un sistema de cómputo. [6]. Realidad Aumentada (RA): es el término que se usa para definir una visión a través de un dispositivo tecnológico, directa o indirecta, de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real. Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente, es decir, añadir una parte sintética virtual a lo real. Esta es la principal diferencia con 14.

(23) la realidad virtual, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real. Con la ayuda de la tecnología (por ejemplo, añadiendo la visión por computador y reconocimiento de objetos) la información sobre el mundo real alrededor del usuario se convierte en interactiva y digital. La información artificial sobre el medio ambiente y los objetos pueden ser almacenados y recuperados como una capa de información en la parte superior de la visión del mundo real. La realidad aumentada de investigación explora la aplicación de imágenes generadas por ordenador en tiempo real a secuencias de vídeo como una forma de ampliar el mundo real. La investigación incluye el uso de pantallas colocadas en la cabeza, un display virtual colocado en la retina para mejorar la visualización, y la construcción de ambientes controlados a partir sensores y actuadores. [7].  . Teclado Qwerty: Un teléfono inteligente incluye un teclado QWERTY. Esto significa que las teclas están dispuestas de la misma manera que sería en el teclado de la computadora, no en orden alfabético pero en la parte superior de un teclado numérico, donde se tenga que tocar el número 1 para introducir una A, B o C. El teclado puede ser hardware (teclas físicas que escriba en) o software (en una pantalla táctil, al igual que usted encontrará en el iPhone). [8]..  . Unity: es un ecosistema de desarrollo de juegos: un poderoso motor de renderizado totalmente integrado con un conjunto completo de herramientas intuitivas y flujos de trabajo rápido para crear contenido 3D interactivo; publicación multiplataforma sencilla; miles de activos de calidad, listos para usar en la Tienda de Activos y una Comunidad donde se intercambian conocimientos.. . Para desarrolladores independientes y estudios, el ecosistema democratizador de Unity hace añicos las barreras de tiempo y costos para crear juegos singularmente bellos. Ellos utilizan Unity para ganarse la vida haciendo lo que les encanta: crear juegos que enganchan y deleitan a los jugadores en cualquier plataforma. [9]. 15.

(24)  . Vuforia: es una plataforma de software que utiliza de primera categoría, consistente y técnicamente hábil computadora basada en la visión de reconocimiento de imágenes y ofrece un amplio conjunto de características y capacidades, dando a los desarrolladores la libertad de extender sus visiones sin limitaciones técnicas. Con soporte para iOS, Android, y de la Unidad, la plataforma Vuforia permite escribir una única aplicación nativa que se puede llegar a la mayor cantidad de usuarios de una amplia gama de teléfonos inteligentes y tabletas. [10]..  Widgets: Partes de código que representan funcionalidades o contenidos que pueden ser instalados y ejecutados en tu página de manera sencilla. El código puede programarse. desde: Javacript, Flash, Silverlight y Windows Media. Player entre otros. Su objetivo es enriquecer los contenidos y funcionalidades de tu Web sin necesidad de programar y crear nuevos contenidos.. 16.

(25) 2.2 MARCO REFERENCIAL. A continuación se relacionan algunos proyectos y/o investigaciones que se están desarrollando alrededor del desarrollo de aplicaciones con realidad aumentada en dispositivos móviles:. . Desarrollo de un sistema de Realidad Aumentada en dispositivos móviles. [11]. Uno de los objetivos principales de este proyecto es la implementación y validación de un sistema de Realidad Aumentada (en adelante RA) en un dispositivo móvil actual para la ayuda al tratamiento de la fobia a animales pequeños, en nuestro caso los insectos del orden de los blatodeos, o más comúnmente denominados, cucarachas. Asimismo también se pretende valorar la implementación de este tipo de sistemas en los nuevos dispositivos portátiles tales como los Smartphone, pues son los dispositivos que más se han extendido y los que más crecimiento han tenido en los últimos años.. Partiendo de la utilización y del aprovechamiento de esta tecnología aplicada en dispositivos móviles, resulta apropiado indagar al respecto y detallar los distintos puntos de vista que conllevan al desarrollo de estas aplicaciones. Este proyecto opta por elegir los dispositivos iPhone dada su versatilidad y potencia, permitiendo facilitar el entorno de programación y calidad de desarrollo. El trabajo de realismo grafico en el tema de diseño, fue clave para determinar la funcionalidad del proyecto, la representación en 3D y la interacción con el usuario brindan la sensación de ocurrencia en tiempo real. Utilizando el reconocimiento de patrones a través de marcadores en este caso genérico de la herramienta ARToolKitPlus, permite manejar distintos niveles de precisión, asegurando el punto de vista del observador. 17.

(26) Es de vital importancia tener en cuentas las ventajas y desventajas que resultaron de este proyecto, y de cómo la evolución de la tecnología móvil en términos de software y hardware contribuye a futuras implementaciones de este tipo de tecnologías.. . Understanding Augmented Reality Concepts and Applications. [12] La realidad aumentada no es una tecnología. La realidad aumentada es un medio. Del mismo modo, un libro sobre la realidad aumentada que sólo se refiere a la tecnología que se requiere para apoyar el medio de la realidad aumentada está muy lejos de proporcionar los antecedentes que se necesita para producir o consumir críticamente las aplicaciones de realidad aumentada. Uno lee un libro. Uno ve una película. Uno experimenta realidad aumentada. Entender la Realidad Aumentada aborda los elementos que se requieren para crear experiencias de realidad aumentada de peso. La tecnología que soporta la realidad aumentada va y viene, evolucionar y cambiar. Los principios fundamentales para la creación de emocionantes experiencias de realidad aumentada útiles son intemporales.. Este libro permite explorar diferentes técnicas, tecnologías y métodos utilizados en el desarrollo de aplicaciones con Realidad Aumentada, más que juguetes, es una invitación a aprovechar los recursos que brindan los medios actuales. La experiencia de la realidad aumentada nos puede llevar a lugares mágicos y/o reales mejorados en el sentido informático gracias a la fusión de estas realidades. Es importante analizar las distintas aplicaciones que han sido creadas y que nos ayudan a evitar caer en errores durante el diseño y desarrollo de la aplicación. A medida que avancemos en la aplicación estaremos expuestos a diversos escenarios que requerirán de toda la experiencia posible, garantizando que evitemos andar en círculos o callejones sin salida.. 18.

(27) . Mobile Augmented Reality edutainment applications for cultural institutions. [13] El documento se centra en la práctica actual en relación con la solicitud de marca de las tecnologías de AR móviles para facilitar el aprendizaje en el contexto del patrimonio cultural. También presenta ARmuseum, una aplicación desarrollada para el Museo de Aceite de Oliva de Producción Industrial en Lesbos (MBEL). Por último, se analiza una serie de cuestiones relacionadas con la evaluación de las aplicaciones de RA móvil para instituciones culturales.. Es importante partir de la experiencia en el diseño y aplicación de este tipo de tecnología en instituciones culturales, conocer los resultados, los aspectos positivos y negativos que obtuvieron y las posibles mejoras a tener en cuenta para futuras aplicaciones. Es importante generar un ambiente más lúdico, me motive a las personas y les permita ser partícipes de la historia, con este proyecto enfocado a preservar el patrimonio de la UTP, es importante aprovechar la tecnología dominante del momento, como lo son los dispositivos inteligentes y como pueden ayudar a transformar la percepción del mundo real. Es necesario despertar la curiosidad de los espectadores y así mismo, los invite a conocer más acerca de la historia de la UTP. La presentación virtual del patrimonio culturar debe invitar a su preservación, y a su vinculación con otras áreas afines. . Enhancing art history education through mobile augmented reality. [14] En este trabajo se describe un nuevo proyecto que se centrará en la integración de la tecnología de seguimiento ocular con los sistemas (AR) móvil de Realidad Aumentada. AR ofrece una mejor visión del mundo físico mediante la integración de elementos virtuales, como texto y gráficos, con los entornos del mundo real. El advenimiento de la tecnología móvil asequible ha provocado un resurgimiento del interés en las aplicaciones de 19.

(28) RA móviles. Inherente a aplicaciones de RA móviles es la extraordinaria capacidad de resaltar visualmente la información en el mundo real. Estamos trabajando en nuevos algoritmos para aprovechar esta capacidad de dirigir la mirada a los puntos de interés (POIs). Combinando AR móvil y la manipulación de imágenes da distinción visual de los PDI con el fin de influir en forma directa y mirada directa en las escenas del mundo real. Nuestro dominio de prueba inicial es la de Historia del Arte Educación. Los PI se determina en base a las regiones más destacadas de pinturas, identificados por la narrativa visual de la pintura. Estamos desarrollando el nuevo sistema que se implementará en el Museo de Bellas Artes de Houston que mejorará educación de los visitantes mediante el uso de AR móvil mirada dirigida.. Un nuevo camino al conocimiento, el entorno cambia tan rápido, que apenas si es perceptible estar alineado con tantas y diversas actualizaciones en el campo de la tecnología. Pero son herramientas que deben ser aprovechadas y que deben facilitar el acceso al conocimiento, ya no simplemente se habla de ordenadores, ahora la interacción multimodal con los entornos digitales está en constante evolución. La calidad de los ambientes mixtos entre realidad y ficción, están modificando la percepción tradicional del espectador, permitiéndole tener un mayor control sobre el mundo que percibe y él mismo determina a través de sus acciones el conocimiento que desea adquirir. . La gestión ambiental apoyada por realidad aumentada, para el desarrollo del pensamiento social en estudiantes del grado noveno. [15] En este trabajo se presenta una investigación de innovación educativa, que tiene como objetivo interpretar las habilidades del pensamiento social que se desarrollan en una propuesta didáctica de enseñanza y aprendizaje de Educación Ambiental; con apoyo de la Realidad Aumentada. A partir de allí, se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Qué habilidades del 20.

(29) pensamiento social se desarrollan en una propuesta didáctica de Gestión Ambiental del Bosque Seco Tropical aledaño a la Institución Educativa Ciudad de Cartago, apoyada por Realidad Aumentada, en estudiantes de grado 9. La investigación está basada en el enfoque Constructivista de origen Sociocultural, el cual entiende que desde la interacción de los sujetos en los contextos sociales y culturales de enseñanza y aprendizaje, se presenta la construcción del conocimiento; en donde las TIC, son ayudas catalizadoras de la actividad conjunta de profesores y estudiantes.. La realidad aumentada como propuesta innovadora para apoyar la exploración de problemas ambientales. Como un medio eficiente para enriquecer la percepción del mundo real. Desde el punto de vista. educativo permite visualizar y. contextualizar una antes y un después la problemática ambiental. Toda esta tecnología está destinada a generar aprendizaje, en la búsqueda de adaptación del estudiante a estas nuevas herramientas.. . Aplicativo de Realidad Aumentada para el Turismo en Manizales. [16] Propuesta ‘Realidad aumentada para el aprovechamiento de bioturismo y el Paisaje Cultural Cafetero en Manizales’ del estudiante Cristian David Parra Zuluaga, plantea retomar el potencial que tiene la ciudad desde su corredor ecológico, los proyectos de biotecnología y la afluencia turística que atrae. A partir de estas fortalezas se dará un valor agregado a los visitantes con la creación de una aplicación para dispositivos móviles, que proporcione una mejor experiencia de contacto y conocimiento de las riquezas visuales de la zona. “Por medio de smartphones (teléfonos inteligentes) que cuentan con una cámara mayor a tres megapíxeles, se enfoca la imagen de la cual se quiere obtener información y en tiempo real el sistema presenta datos en versión. 21.

(30) multimedia (texto, fotos, audio o video) del lugar en el que se encuentra el turista”.. Potencializar Manizales desde su corredor ecológico y turístico, permite no solo al espectador aprovechar la esencia de la ciudad, sino de mantenerse bien informado. Se habla de compartir la experiencia virtual, y al mismo tiempo aprovecharnos de una manera positiva de las ventajas de esta tecnología de realidad aumentada y proyectar la buena cultura, la majestuosidad de la información y combinarlos en un solo escenario.. . Realidad aumentada y virtual en el área fundacional de Bahía Blanca. [17] El artículo tiene como objetivo contribuir a la difusión del patrimonio arquitectónico y urbano del área fundacional de Bahía Blanca, mediante la implementación de las nuevas tecnologías aplicadas al turismo, como la realidad aumentada y virtual.. A partir de estrategias y acciones turísticas y recreativas planteadas, orientadas a visitas y residentes de la ciudad de Bahía Blanca, se pretende contribuir a una mayor valorización del patrimonio cultural local, a través de la implementación de nuevas tecnologías aplicadas al turismo, que se transforman en una alternativa para su difusión, ampliando la accesibilidad, información y contacto de los usuarios para con los bienes patrimoniales.. 22.

(31) 2.3 MARCO TEORICO. Para el desarrollo de una aplicación. para dispositivos móviles. con sistema. operativo Android como estrategia para promover el patrimonio cultural de la Universidad Tecnológica de Pereira usando realidad aumentada, es necesario reconsiderar el uso de las metodologías de investigación actuales y de desarrollo de software, para esto se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:. 2.3.1 Dispositivos móviles Los dispositivos. móviles (también. conocidos. como computadora. de. mano, palmtop o simplemente handheld) son aparatos de pequeño tamaño, con algunas capacidades de procesamiento, con conexión permanente o intermitente a una red, con memoria limitada, diseñados específicamente para una función, pero que pueden llevar a cabo otras funciones más generales.[18]. Una característica importante es el concepto de movilidad, los dispositivos móviles son pequeños para poder portarse y ser fácilmente empleados durante su transporte. En muchas ocasiones pueden ser sincronizados con algún sistema de la computadora para actualizar aplicaciones y datos. Otra característica es el que se pueda conectar a una red inalámbrica, por ejemplo, un teléfono móvil, los comunicadores de bolsillos o PDAs. Este tipo de dispositivos se comportan como si estuvieran directamente conectados a una red mediante un cable, dando la impresión al usuario que los datos están almacenados en el propio dispositivo. La más reciente versión del Cisco Mobile Data Trafic Forescast 2011 - 2016, indica que en cuatro años, habrá en el mundo más dispositivos móviles que personas.. 23.

(32) Ilustración 1. Dispositivo Móvil Fuente: http://blog.hostalia.com/wpcontent/themes/hostalia/images/tiposdispositivosmoviles-blog-hostaliahosting.jpg. De acuerdo con las mediciones de los expertos serán 10.000 millones los equipos que estarán conectados a la red, mientras que la población, según una proyección de las Naciones Unidas, será de 7.300 millones. De acuerdo con las previsiones, los usuarios avanzados (estudiantes y trabajadores jóvenes) tendrán por lo menos tres equipos y habrá 1,4 conexiones por persona. En dicho desarrollo tecnológico, América Latina y Colombia, no tendrán un papel protagónico pero sí un crecimiento representativo. Según el estudio, la región será la cuarta en crecimiento con un porcentaje de aumento de 18 veces el mercado actual después de Medio Oriente y África, 36; Europa Central, 21; y Asia Pacífico, 21. [19]. A continuación se presentan algunos de dispositivos móviles, más comunes: a. Teléfono Inteligente (en inglés Smartphone) [20]. Es un dispositivo que le permite hacer llamadas telefónicas, pero también añade otras características que, en el pasado, se han encontrado sólo en un asistente personal digital o una computadora - como la capacidad de enviar y recibir correo electrónico y editar documentos de Oficina, por ejemplo.. 24.

(33) Algunas de sus características son: . Sistema operativo. En general, un teléfono inteligente se basa en un sistema operativo que le permite ejecutar aplicaciones. IPhone de Apple, corre el IOS, y los teléfonos inteligentes BlackBerry. Otros dispositivos que pueden ejecutar son los Android de Google OS, webOS de HP, y el teléfono de Microsoft Windows. . Aplicaciones. Aunque casi todos los teléfonos móviles incluyen algún tipo de software (incluso los modelos más básicos en estos días incluyen una libreta de direcciones o algún tipo de gestor de contactos, por ejemplo), un teléfono inteligente tendrá la capacidad de hacer más. Es posible que le permitan crear y editar documentos de Microsoft Office - o al menos ver los archivos. Es posible que le permitan descargar aplicaciones, tales como asistentes personales o de negocios. Puede que te permita editar fotos, control de GPS, y crear una lista de reproducción de música digital. . Acceso Web. Los smartphones pueden acceder a la Web a altas velocidades, gracias al crecimiento de 4G y redes de datos 3G, así como la adición de soporte WiFi para muchos teléfonos. Sin embargo, si bien no todos los teléfonos inteligentes de alta velocidad ofrecen acceso a Internet, todos ellos ofrecen algún tipo de acceso. Usted puede utilizar su smartphone para navegar por sus sitios favoritos.. 25.

(34) Ilustración 2.Teléfonos Inteligentes Fuente: http://www.businesskorea.co.kr/sites/default/files/field/image/smartphones.jpg. b. Tableta (en inglés Tablet). [21].. Es una computadora portátil de mayor tamaño que un teléfono inteligente o una PDA, integrada en una pantalla táctil (sencilla o multitáctil) con la que se interactúa primariamente con los dedos o unestilete (pasivo o activo), sin necesidad de teclado físico ni ratón. Estos últimos se ven reemplazados por un teclado virtual y, en determinados modelos, por una mini-trackball integrada en uno de los bordes de la pantalla.. Ilustración 3.Tabletas. Fuente: https://encryptedtbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTCARwj8uZV3LVoSj6kH8tUgI3cGh6RVLyVCneTKF ABwg3nEBVX. 26.

(35) El término puede aplicarse a una variedad de formatos que difieren en el tamaño o la posición. de la pantalla con respecto a un teclado. El formato estándar se. llama pizarra (slate), habitualmente de 7 a 10 pulgadas, y carece de teclado integrado aunque puede conectarse a uno inalámbrico (por ej., Bluetooth) o mediante un cable USB (muchos sistemas operativos reconocen directamente teclados y ratones USB). Las mini tabletas son similares pero de menor tamaño, frecuentemente de 7 a 8 pulgadas. Otro formato es el portátil convertible, que dispone de un teclado físico que gira sobre una bisagra o se desliza debajo de la pantalla, pudiéndose manejar como un portátil clásico o bien como una tableta.. 2.3.2 Sistema Operativo Android Android es un sistema operativo para dispositivos móviles. Está basado en GNU/Linux e inicialmente fue desarrollado por Google. La presentación de la plataforma Android se realizó el 5 de noviembre de 2007 junto con la fundación Open Handset Alliance, un consorcio de 48 compañías de hardware, software y telecomunicaciones comprometidas a la promoción de estándares abiertos para dispositivos móviles. [22].. Ilustración 4.Logo Android. Fuente: http://www.pergaminovirtual.com.ar/definicion/imagenes/android_logo.jpg. 27.

(36) Esta plataforma permite el desarrollo de aplicaciones por terceros (personas ajenas a Google), para lo cual, los desarrolladores deben de escribir código gestionado en el lenguaje de programación Java y controlar los dispositivos por medio de bibliotecas desarrolladas o adaptadas por Google, es decir, escribir programas en C u otros lenguajes, utilizando o no las bibliotecas de Google (compilándolas a código nativo de ARM). Sin embargo, este esquema de desarrollo. no. es. oficialmente. soportado. por. Google.. La mayoría del código fuente de Android ha sido publicado bajo la licencia de software Apache, una licencia de software libre y código fuente abierto. [23]. Básicamente, convierte el dispositivo móvil en un ordenador de bolsillo. Con Android se puede navegar por Internet igual que con un ordenador, instalar más de 80.000 aplicaciones del Android Market (como Gmail, Pandora o Facebook), jugar a videojuegos, escuchar música, ver vídeos, enviar mensajes de texto y realizar llamadas.. Además, es un software de código libre, lo que significa que no solo pueden mejorarlo los desarrolladores de Google, sino que también se nutre de las aportaciones de desarrolladores externos. [24].. 28.

(37) Arquitectura Android. Ilustración 5. Diagrama Arquitectura Android. Fuente: http://www.aplicaciones-android.org/wp-content/uploads/2011/09/arquitectura-android1.png. La arquitectura Android se compone de los siguientes elementos:. a. Aplicaciones Android se distribuye con un conjunto de aplicaciones básicas, como un cliente de correo electrónico, programa de SMS, calendario, mapas, navegador, contactos, y otros. Las aplicaciones están escritas en el lenguaje de programación Java. [25].. b. Framework de aplicaciones. Al proporcionar una plataforma de desarrollo abierto, Android ofrece a los desarrolladores la capacidad de crear aplicaciones muy ricas e innovadoras. Toda 29.

(38) aplicación que se desarrolla en Android utiliza el mismo conjunto de API y el mismo framework que las utilizadas por las aplicaciones principales. Entre las API más importantes ubicadas aquí, se pueden encontrar las siguientes: . Activity Manager, gestiona el ciclo de vida de las aplicaciones Android.. . Window Manager, gestiona las ventanas de aplicaciones.. . Telephone Manager, incluye todas las API vinculadas a las funcionalidades propias del teléfono (llamadas, mensajes, etc).. . Content Providers, permite a cualquier aplicación compartir sus datos con las demás aplicaciones de Android. Por ejemplo, gracias a esta API la información de contactos, agenda, mensajes, etc. ser accesible para otras aplicaciones.. . View System, proporciona un gran número de elementos para poder construir interfaces de usuario (GUI), como listas, mosaicos, botones, check-boxes, tamaño de ventanas, control de las interfaces mediante tacto o teclado, etc. Incluye también algunas vistas estándar para las funcionalidades más frecuentes.. . Location Manager, posibilita a las aplicaciones la obtención de información de localización y posicionamiento.. . Notification Manager, mediante el cual las aplicaciones, usando un mismo formato, comunican al usuario eventos que ocurran durante su ejecución: una llamada entrante, un mensaje recibido, conexión Wi-Fi disponible, ubicación en un punto determinado, etc. Si llevan asociada alguna acción, en Android denominada Intent, (por ejemplo, atender una llamada recibida) esta se activa mediante un simple clic.. . XMMPP Service, colección de API para utilizar este producto de intercambio de mensajes basado en XML.. 30.

(39) c. Librerías. Android incluye un conjunto de bibliotecas C/C++ utilizados por los diversos componentes del sistema Android. Estas capacidades están expuestas a los desarrolladores a través del framework de aplicaciones. Entre las librerías más importantes en este nivel se pueden encontrar: . Librerías graficas que incluyen OpenGL y SGL para manejo de gráficos 3D y 2D, respectivamente.. . SQQLLite motor de base de datos relacional. Nos permite tener una base de datos local con la que gestionar todos los datos de nuestra aplicación.. . Webkit, con el que podemos integrar el motor de renderización Web que usan Safari, Chrome y el propio Android.. . Surface Manager provee gestión de las pantallas. Gestiona las ventanas pertenecientes a las distintas aplicaciones activas en cada momento.. . SLL para mantener la seguridad sobre Internet.. . Media Framework. Para poder hacer uso de audio y video.. . FreeType. Renderizar textos usando diferentes fuentes.. . La librería libc(estándar C system library) incluye todas las cabeceras y funciones según el estándar de lenguaje C. Todas las demás librerías se definen en este lenguaje.. d. Runtime Android. Cada aplicación Android se ejecuta en su propio proceso, con su propia instancia de la máquina virtual Dalvik, la cual ha sido escrita para que un dispositivo pueda ejecutar varias máquinas virtuales de manera eficiente.. 31.

(40) e. Kernel de Linux. Android se basa en la versión Linux 2.6 para los servicios del núcleo del sistema, como la seguridad, gestión de memoria, gestión de procesos, pila de red, y el modelo de controlador. El kernel provee una abstracción entre el hardware y el resto de las capas.. Entre los tipos de componentes más relevantes (los encontramos en la capa de Armazón de aplicaciones), están los siguientes: . Activity, es el encargado de gestionar la interfaz de usuario.. . Service, que se ejecutan totalmente en segundo plano.. . Broadcast receivers, componentes se ejecutan en segundo plano que reciben datos de cambios en el sistema.. . Content provider, necesario para la compartición de datos entre los distintos componentes de nuestra aplicación.. f. Componentes de una aplicación Para diseñar una aplicación en Android, es necesario tener claros los elementos que la componen y la funcionalidad de cada uno de ellos. Android trabaja en Linux, y cada aplicación utiliza un proceso propio. Se distinguen por el ID, un identificador para que solo ella tenga acceso a sus archivos. Los dispositivos tienen un único foco, la ejecución principal, que es la aplicación que está visible en la pantalla, pero puede tener varias aplicaciones en un segundo plano, cada una con su propia pila de tareas. La pila de tareas es la secuencia de ejecución de procesos en Android. Se componen de actividades que se van apilando según son invocadas, y solo pueden terminarse cuando las tareas que tiene encima están terminadas, o cuando el sistema las destruye porque necesita memoria, por lo que tienen que estar preparadas para terminar en cualquier momento. El sistema siempre eliminará la actividad que lleve más tiempo parada. 32.

(41) En caso de que el sistema necesitase mucha memoria, si la aplicación no está en el foco, puede ser eliminada por completo a excepción de su actividad principal. [26].. Ilustración 6. Pila de actividades Android. Fuente: http://pendientedemigracion.ucm.es/info/tecnomovil/documentos/android.pdf Página 17.. Una de las características principales del diseño en Android es la reutilización de componentes entre las aplicaciones, es decir, dos aplicaciones diferentes pueden utilizar una misma componente, aunque esté en otra aplicación para así, evitar la repetición innecesaria de código, y la consiguiente ocupación de espacio. Los componentes son los elementos básicos con los que se construyen el proyecto. Hay cuatro tipos, pero las aplicaciones se componen principalmente de actividades. Habrá tantas actividades como ventanas distintas tenga la aplicación. Sin embargo, por si solos, los componentes no pueden hacer funcionar una aplicación. Para ello están los intents.. Todos ellos deben declararse en el AndroidManifest.xml (junto con otros elementos que se mostrarán después) con el mismo nombre que lleve la clase asociada. Por ejemplo, la clase MainActivity, será definida en el AndroidManifest con el mismo nombre.. 33.

(42) g. Actividades Una actividad (o Activity) es la componente principal encargada de mostrar al usuario la interfaz gráfica, es decir, una actividad sería el equivalente a una ventana, y es el medio de comunicación entre la aplicación y el usuario. Se define una actividad por cada interfaz del proyecto. Los elementos que se muestran en ella deben ser definidos en el fichero xml que llevan asociado (que se guarda en ./res/layout) para poder ser tratados en la clase NameActivity.class, que hereda de la clase Activity.. Dentro del fichero xml asociado a la actividad, se definen los elementos tales como ubicación de los elementos en la pantalla (layouts), botones, textos, checkbox, etc., cono se verá en capítulos posteriores. Las actividades tienen un ciclo de vida, es decir, pasan por diferentes estados desde que se inician hasta que se destruyen. Sus 3 posibles estados son: . Activo: ocurre cuando la actividad está en ejecución, es decir, es la tarea principal.. . Pausado: la actividad se encuentra semi-suspendida, es decir, aún se está ejecutando y es visible, pero no es la tarea principal. Se debe guardar la información en este estado para prevenir una posible pérdida de datos en caso de que el sistema decida prescindir de ella para liberar memoria.. . Parado: la actividad está detenida, no es visible al usuario y el sistema puede liberar memoria. En caso de necesitarla de nuevo, será reiniciada desde el principio. Una vez definido el ciclo de vida, hay que tener en cuenta qué métodos son importantes en cada uno de ellos. Aquí están los métodos más importantes de una actividad:. 34.

(43) . OnCreate (Bundle savedInstanceState): es el método que crea la actividad. Recibe un parámetro de tipo Bundle, que contiene el estado anterior de la actividad, para preservar la información que hubiera, en caso de que hubiera sido suspendida, aunque también puede iniciarse con un null si la información anterior no es necesaria o no existe.. . OnRestart(): reinicia una actividad tras haber sido parada (si continúa en la pila de tareas). Se inicia desde cero.. . Onstart():. inmediatamente. después. de. onCreate(Bundle. savedInstanceState), o de onRestart() según corresponda. Muestra al usuario la actividad. Si ésta va a estar en un primer plano, el siguiente método debe ser onResume(). Si por el contrario se desarrolla por debajo, el método siguiente será onStop(). Es recomendable llamar al método onRestoreInstanceState() para asegurar la información . OnResume(): establece el inicio de la interactividad entre el usuario y la aplicación. Solo se ejecuta cuando la actividad está en primer plano.. Si. necesita. información. previa,. el. método. onRestoreInstanceState() aportará la situación en que estaba la actividad al llamar al onResume(). También puede guardar el estado con onSaveInstanceState(). . OnPause(): se ejecuta cuando una actividad va a dejar de estar en primer plano, para dar paso a otra. Guarda la información, para poder restaurar cuando vuelva a estar activa en el método onSaveInstanceState(). Si la actividad vuelve a primer plano, el. 35.

(44) siguiente método será onResume(). En caso contrario, será onStop(). . OnStop(): la actividad pasa a un segundo plano por un largo período. Como ya se ha dicho, el sistema puede liberar el espacio que ocupa, en caso de necesidad, o si la actividad lleva parada mucho tiempo.. . OnDestroy(): es el método final de la vida de una actividad. Se llama cuando ésta ya no es necesaria, o cuando se ha llamado al método finish().. Además de estos métodos, cabe destacar dos más, que son de vital importancia: . OnSavedInstanceState(): guarda el estado de una actividad. Es muy útil cuando se va a pausar una actividad para abrir otra.. . OnRestoreInstanceState():. restaura. los. datos. onSavedInstanceState() al reiniciar una actividad.. 36. guardados. en.

(45) Ilustración 7. Ciclo de vida de una actividad. Fuente: http://pendientedemigracion.ucm.es/info/tecnomovil/documentos/android.pdf. Página 19.. 2.3.3 Realidad aumentada. La realidad aumentada (RA) es el término que se usa para definir una visión directa o indirecta de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real. Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente, es decir, añadir una parte sintética virtual a lo real. Esta es la principal diferencia con la realidad virtual, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real. [27]. Ilustración 8. Ejemplo Realidad Aumentada. Fuente: http://1.bp.blogspot.com/-6tidGm1qxy4/T4SwLUy9qNI/AAAAAAAAADk/ZvPhBTnBJPQ/s1600/topps3d.jpg. Con la ayuda de la tecnología (por ejemplo, añadiendo la visión por computador y reconocimiento de objetos) la información sobre el mundo real alrededor del usuario se convierte en interactiva y digital. La información artificial sobre el medio ambiente y los objetos pueden ser almacenados y recuperada como una capa de información en la parte superior de la visión del mundo real. 37.

(46) La realidad aumentada de investigación explora la aplicación de imágenes generadas por ordenador en tiempo real a secuencias de vídeo como una forma de ampliar el mundo real. La investigación incluye el uso de pantallas colocadas en la cabeza, un display virtual colocado en la retina para mejorar la visualización, y la construcción de ambientes controlados a partir sensores y actuadores. [24]. Aunque comparte ciertas características con la realidad virtual como la interacción en tiempo real o la utilización de objetos 3D también se diferencia en que combina el mundo real y el virtual, superponiendo datos sobre la realidad sin sustituir la realidad física como si ocurre con la realidad virtual. Además, su objetivo es mejorar la interacción de las personas con el mundo real proporcionándoles informaciones que no son directamente perceptibles a través de sus sentidos, es decir, enriquece nuestra percepción de la realidad. Por tanto, de forma llana se podría decir que es una técnica que añade información virtual a nuestro mundo físico, complementa/superpone con datos lo que en ese momento estamos viendo, por ejemplo, si estamos mirando a una calle la RA nos puede dar información sobre las estaciones de metro más cercanas. Como se observa en la ilustración, la tecnología actúa como una lente a través de la cual vemos el mundo físico y que superpone sobre él información digital relevante con el contexto en el que se encuentra la persona que está mirando. La información superpuesta generalmente se encuentra en la nube, es decir, en la red (Fundación Telefónica, 2011: 13). [28].. 38.

(47) Ilustración 9. Realidad Aumentada, una nueva lente para ver el mundo. Fuente: http://www.fundacion.telefonica.com/es/que_hacemos/media/publicaciones/Realidad_Aumentada_Completo.p df. Arquitectura Sistemas Realidad Aumentada. En cualquier sistema de realidad aumentada se requieren dispositivos que identifiquen el escenario real y lo clasifiquen así como que visualicen tanto entorno real como información digital. La tecnología RA aprovecha las tecnologías derivadas de la visualización para construir aplicaciones y contenidos con las cualidades que estas áreas han madurado en las últimas décadas. Del procesamiento de imágenes se toma la cualidad de resaltar aspectos en las imágenes captadas por la cámara de video (posiciones tridimensionales, patrones fiduciarios para el reconocimiento, etc.). De los gráficos por computadora toma la síntesis de objetos tridimensionales y sus transformaciones. En todo sistema de RA son necesarias cuatro tareas principales para poder llevar a cabo el “aumento” de la realidad:. 39.

(48) Ilustración 10. Tareas principales RA. Fuente: http://catalogo.info.unlp.edu.ar/meran/opacdetail.pl?id1=5987#.U9QIafl5Pg8. a. Captura de Contexto. Una de las tareas más significativas en todo sistema de RA es identificar la escena que se quiere aumentar. En el caso de los sistemas que utilicen reconocimiento visual, es indispensable disponer de algún mecanismo que permite tomas la escena para luego ser procesada. Generalmente inicia con el registro de las señales del mundo real (generalmente video, aunque pudiera ser audio). Los dispositivos de captura de imágenes son dispositivos físicos que recogen la realidad para luego esta poder ser aumentada. Básicamente, estos dispositivos se agrupan en dos grupos: . Dispositivos see-through: estos dispositivos realizan simultáneamente la tarea de capturar la escena real como la de mostrar la información aumentada al usuario. Estos dispositivos acostumbran a trabajar en tiempo real, haciéndolos no solo más costosos en presupuesto sino también en complejidad. Dentro de este grupo se encuentran aquellos dispositivos conocidos como head-mounted. Son utilizadas comúnmente por ejemplo en los Head Up Displays (HUDs) utilizados por los aviones de combate para visualizar información sobre altura, velocidad, identificación de objetivos, y otros datos sin necesidad de retirar la vista frontal de la cabina.. . Dispositivos. vide-through:. dentro. de. este. grupo. encontramos. los. dispositivos donde el modulo que realiza la captura de video es independiente al módulo de visualización. En este se encontraran las cámaras de video o los terminales móviles. 40.

(49) b. Identificación de contexto Aparte de la tecnología de captura de imagen, el más importante desafío tecnológico en RA en general es el seguimiento y registro. Los sistemas AR requieren mucha precisión en la posición exacta y el seguimiento de la orientación para la alineación, o registro, de la información virtual con los objetos reales que deben ser aumentados. En el caso de dispositivos móviles en general, no se puede esperar contar con el seguimiento de cualquier tipo de infraestructuras en el medio ambiente. En estas circunstancias, no existe actualmente una solución de seguimiento perfecto, ni podemos esperar encontrarla en un futuro próximo. Aun así, la tecnología de seguimiento ha mejorado constantemente. c. Aumento de la realidad Una vez que se haya identificado el contexto a aumentar, la siguiente tarea que tiene lugar en los sistemas de RA es de superponer la información virtual sobre la escena real capturada. Este aumento puede ser de tipo visual como auditivo o táctil, lo que por lo general, en la mayoría de sistemas de RA sólo ofrecen tipos de aumentos visuales. Se podría definir esto como el segundo de los requerimientos prioritarios de una aplicación RA: el registro de su contenido virtual en relación con los objetos del mundo real. En aplicaciones de RA visual, el primer concepto que hay que diferenciar es el tipo de objetos que se requiere agregar. Existen dos tipos básicos de información: 2D y 3D. En los sistemas de RA, excepto en aquellos que utilizan hologramas tridimensionales o técnicas similares, los dispositivos de visualización son de dos dimensiones (pantallas de ordenadores, teléfonos móviles, etc.). Para realizar la conversión de una imagen en 3D al plano bidimensional se suele utilizar la técnica de proyección de perspectiva (o proyección de puntos). Esta consiste en simular la 41.

(50) forma en que se recibe la información visual por medio de la luz y como puede dar la sensación 3D. Este proceso consiste en la colocación de dos imágenes bidimensionales captadas desde distintos ángulos, dando la sensación de profundidad (que en realidad no existe) en imágenes 2D. La principal actividad de esta tarea es: aumentar la realidad significa sintetizar y representar en tiempo real cualquier objeto dentro del sistema de RA. Para ello se utiliza algún motor de representación gráfica especializado para RA o incluso si se quiere tener un mayor control sobre el registro, utilizar alguna librería gráfica de bajo nivel.. d. Motores de representación para RA . ARToolkit Es un motor que ayuda a la creación de aplicaciones de RA basada en marcadores, utiliza los parámetros de seguimiento de video, con el fin de calcular la posición de la cámara y la orientación relativa de los marcadores detectados. Una vez que la posición de la cámara se sabe, y en presencia de un marcador reconocido, modelos 2D o 3D son superpuestos exactamente sobre el marcador real. Existen varias variantes de ARToolkit, y esta portada a varias plataformas (entre ellas Android) que los hacen el motor más popular en su especialidad.. . iPhone ARKit Es una biblioteca de interfaz de usuario para la visualización de los datos de localización basados en sistemas de coordenadas esféricas utilizando la 42.